DIAGRAMA FASORIAL DEL TRANSFORMADOR.
Para plantear el diagrama fasoria de un transformador se debe partir del circuito equivalente que se presenta en la siguiente figura.
En la resistencia e inductancias del devanado secundario se presentan unas caídas de tensión VR2 y VX2 debidas a la circulación de la corriente I2 La tensión en la resistencia VR2 está en fase con la corriente y la tensión VX2 está desfasada 90º con respecto a la corriente. La tensión inducida en el secundario E2 es la suma de las tres componentes
En el primario se tiene la corriente reflejada del primario que se puede calcular como
La tensión inducida en el secundario se puede calcular a partir de su homologa del primario como
La tensión en bornes del circuito primario se puede calcular como:
A continuación se discutirá el comportamiento de la tensión con cada una de las cargas eléctricas existentes.
OPERACIÓN EN VACÍO DEL TRANSFORMADOR.
La operación del transformador en forma fasorial se puede resumir de la siguiente manera. Si el transformador está operando en vacío, no hay corriente de carga, lo que implica que caídas de tensión VR2 y VX2 son cero y la tensión generada E2 en el secundario es igual a la tensión en bornes V2, algo similar sucede con la tensión el primario. Si VR1 y VX1 son cero, entonces V2=E2 por eso la tensión en el primario debe ser cercana a la nominal de este.
OPERACIÓN DEL TRANSFORMADOR CON CARGA RESISTIVA.
Cuando se le coloca una carga resistiva pura, la corriente está en fase con la tensión, lo que implica que caídas de tensión VR2 es diferente de cero y está en fase con V2; VX2 también es diferentes de cero, solo que tiene un ángulo de 90° con respecto a la tensión en bornes V2. Como la tensión en bornes se debe mantener, se debe aumentar la tensión la tensión generada E2 en el secundario.
En el primario sucede algo similar, como la corriente I1 está en fase con la tensión, esto implica que caídas de tensión VR1 es diferente de cero y está en fase con V2; VX1 también es diferentes de cero y tiene un ángulo de 90° con respecto a la tensión generada V2. Como la tensión en bornes V2 se debe mantener, se debe aumentar la tensión en bornes del primario V1. En conclusión cada vez que se aumenta la corriente de carga en el secundario se debe aumentar la tensión en bornas del primario para compensar la caída de tensión en las impedancia del primario y secundario.
OPERACIÓN DEL TRANSFORMADOR CON CARGA INDUCTIVA.
Cuando se le coloca una carga RL, la corriente está atrasada con respecto a la tensión V2, lo que implica que caídas de tensión VR2 es diferente de cero y está atrasada con respecto a V2; VX2 también es diferentes de cero, solo que tiene un ángulo de 90° con respecto a la tensión en bornes VR2. Como la tensión en bornes se debe mantener, se debe aumentar la tensión la tensión generada E2 en el secundario. Pero esta vez es en una proporción mayor que cuando se tiene una carga resistiva.
En el primario sucede algo similar, como la corriente I1 está atrasada con respecto a la tensión V2, esto implica que caídas de tensión VR1 es diferente de cero y está atrasada con respecto a V2; VX1 también es diferentes de cero y tiene un ángulo de 90° con respecto a la tensión generada VR2. Como la tensión en bornes V2 se debe mantener, se debe aumentar la tensión en bornes del primario V1. En conclusión cada vez que se aumenta la corriente de una carga RL en el secundario se debe aumentar la tensión en bornas del primario para compensar la caída de tensión en las impedancia del primario y secundario. Pero en una proporción mayor que la comparada con cargas meramente resistivas.
OPERACIÓN DEL TRANSFORMADOR CON CARGA CAPACITIVAS.
Cuando se le coloca una carga RC, la corriente está adelantada con respecto a la tensión V2, lo que implica que caídas de tensión VR2 es diferente de cero y está adelantada con respecto a V2; VX2 también es diferentes de cero, solo que tiene un ángulo de 90° con respecto a la tensión VR2. Como la tensión en bornes se debe mantener, se debe disminuir la tensión la tensión generada E2 en el secundario.
En el primario sucede algo similar, como la corriente I1 está adelantada con respecto a la tensión V2, esto implica que caídas de tensión VR1 es diferente de cero y está adelantada con respecto a V2; VX1 también es diferentes de cero y tiene un ángulo de 90° con respecto a la tensión generada VR2. Como la tensión en bornes V2 se debe mantener, se debe disminuir la tensión en bornes del primario V1. En conclusión cada vez que se aumenta la corriente de una carga RC en el secundario se debe disminuir la tensión en bornas del primario para compensar la caída de tensión en las impedancia del primario y secundario.
Comentarios
Publicar un comentario